JP2000275980A

JP2000275980A - 中間転写体、中間転写体の製造方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000275980A
Application number: JP11077968A
Authority: JP
Inventors: Minoru Shimojo; 稔下條; Atsushi Tanaka; 篤志田中; Akihiko Nakazawa; 明彦仲沢; Akira Shimada; 明島田; Tsunenori Ashibe; 恒徳芦邊; Hidekazu Matsuda; 秀和松田; Takashi Kusaba; 隆草場; Hiroyuki Kobayashi; 廣行小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2000-10-06
Also published as: US20020054971A1; US20070014943A1

Abstract

(57)【要約】【課題】第１の画像担持体から中間転写体への転写効
率、及び中間転写体から第２の画像担持体への転写効率
が極めて高く、かつ低コストで、工程数が少なく、多様
性に優れた中間転写体、中間転写体の製造方法及び画像
形成装置を提供することにある。【解決手段】中間転写体が、熱可塑性樹脂及びイオン
導電性抵抗制御剤を含有し、かつ環状ダイスの先端から
押出し機の押し出しによって円筒状溶融物を吐出するこ
とで得られた部材であり、環状ダイスのダイス直径に対
して、得られた中間転写体の直径の比が０．５〜４．０
である中間転写体、中間転写体の製造方法及び画像形成
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は第１の画像担持体上
に形成されたトナー像を、一旦中間転写体に転写させた
後、更に転写させ画像形成物を得る電子写真画像形成装
置に用いる中間転写体、中間転写体の製造方法及び画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体を使用した画像形成装置は、
カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順
次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現した画
像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成
装置、又はカラー画像形成機能や多色画像形成機能を具
備させた画像形成装置として有効である。

【０００３】中間転写体として中間転写ベルトを用いた
画像形成装置の一例の概略図を図１に示す。

【０００４】図１は電子写真プロセスを利用したカラー
画像形成装置（複写機あるいはレーザービームプリンタ
ー）である。中間転写ベルト２０には、中抵抗の弾性体
を使用している。

【０００５】１は第１の画像担持体として繰り返し使用
される回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラム
と記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロ
セススピード）をもって回転駆動される。

【０００６】感光ドラム１は回転過程で、１次帯電器２
により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで
不図示の像露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露
光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対
応して変調されたレーザービームを出力するレーザース
キャナーによる走査露光系等）による画像露光３を受け
ることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（例え
ばイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成され
る。

【０００７】次いで、その静電潜像が第１の現像器（イ
エロー色現像器４１）により第１色であるイエロートナ
ーＹにより現像される。この時、第２〜第４の現像器
（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３、ブラッ
ク色現像器４４）の各現像器は、作動−オフになってい
て感光ドラム１には作用せず、上記第１色のイエロート
ナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けな
い。

【０００８】中間転写ベルト２０は、時計方向に感光ド
ラム１と同じ周速度をもって回転駆動されている。感光
ドラム１上に形成担持された上記第１色のイエロートナ
ー画像が、感光ドラム１と中間転写ベルト２０とのニッ
プ部を通過する過程で、１次転写ローラ６２から中間転
写ベルト２０に印加される１次転写バイアスにより形成
される電界により、中間転写ベルト２０の外周面に順次
中間転写（１次転写）されていく。中間転写ベルト２０
に対応する第一色のイエロートナー画像の転写を終えた
感光ドラム１の表面は、クリーニング装置１３により清
掃される。

【０００９】以下、同様に第２色のマゼンタトナー画
像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナ
ー画像が順次中間転写ベルト２０上に重ね合わせて転写
され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画
像が形成される。６３は２次転写ローラで、２次転写対
向ローラ６４に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト
２０の下面部に離間可能な状態に配設してある。

【００１０】感光ドラム１から中間転写ベルト２０への
第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための１次
転写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス電
源２９から印加される。その印加電圧は、例えば＋１０
０Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。感光ドラム１から中間転
写ベルト２０への第１〜第３色のトナー画像の１次転写
工程において、２次転写ローラ６３は中間転写ベルト２
０から離間することも可能である。

【００１１】中間転写ベルト２０上に転写された合成カ
ラートナー画像の第２の画像担持体である転写材Ｐへの
転写は、２次転写ローラ６３が中間転写ベルト２０に当
接されると共に、給紙ローラ１１から転写材ガイド１０
を通って、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ６３と
の当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送さ
れ、２次転写バイアスが電源２８から２次転写ローラ６
３に印加される。この２次転写バイアスにより、中間転
写ベルト２０から第２の画像担持体である転写材Ｐへ合
成カラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー
画像の転写を受けた転写材Ｐは、定着器１５へ導入され
加熱定着される。

【００１２】転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベ
ルト２０にはクリーニング用帯電部材７が当接され、感
光ドラム１とは逆極性のバイアスを印加することによ
り、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト２０上に残
留しているトナー（転写残トナー）に感光ドラム１と逆
極性の電荷が付与される。２６はバイアス電源である。
転写残トナーは、感光ドラム１とのニップ部及びその近
傍において感光ドラム１に静電的に転写されることによ
り、中間転写ベルトがクリーニングされる。

【００１３】前述の中間転写ベルトを用いた画像形成装
置を有するカラー電子写真装置は、従来の技術である転
写ドラム上に第２の画像担持体を張り付け又は吸着せし
め、そこへ第１の画像担持体上から画像を転写する画像
形成装置を有したカラー電子写真装置、例えば特開昭６
３−３０１９６０号公報中で述べられたごとくの転写装
置と比較すると、第２の画像担持体である転写材になん
ら加工、制御（例えばグリッパーに把持する、吸着す
る、曲率をもたせる等）を必要とせずに中間転写ベルト
から画像を転写することができるため、封筒、ハガキ、
ラベル紙等、薄い紙（４０ｇ／ｍ²紙）から厚い紙（２
００ｇ／ｍ²紙）まで、幅の広狭、長さの長短、あるい
は厚さの厚薄によらず、第２の画像担持体を多種多様に
選択することができるという利点を有している。このよ
うな利点のため、すでに市場においては中間転写体を用
いたカラー複写機、カラープリンター等が稼動し始めて
いる。

【００１４】中間転写体等に用いられるベルト及び円筒
の製造方法は、すでに種々知られている。例えば、特開
平３−８９３５７号公報、特開平５−３４５３６８号公
報では、押出し成型による半導電性ベルトの製造方法が
開示されている。また、特開平５−２６９８４９号公報
ではシートをつなぎ合わせ円筒形状とし、ベルトを得る
方法が開示されている。また、特開平９−２６９６７４
号公報では円筒基体に多層の塗工被膜を形成し、最終的
に基体を除くことにより、ベルトを得る方法が開示され
ている。また一方、特開平５−７７２５２号公報では遠
心成型法によるシームレスベルトの開示がある。上述の
方法はそれぞれ一長一短があり、本発明者等が真に希求
している方法ではない。

【００１５】例えば、押出し成型では１００μｍ以下の
薄層ベルトの製造はかなりの困難を有し、たとえ可能で
あったとしても肉厚ムラ、それに影響を受ける電気抵抗
ムラが生じ易くなり、中間転写体としての性能及び品質
安定性に支障をきたすことになる。シートを繋ぎ合わせ
る場合は、繋ぎ目の段差及び引き張り強度の低下が問題
となる。また、キャスト成型、塗工、遠心成型法等の溶
剤を使用する方法は、塗布液の製造−塗布成型−溶剤の
除去等、工数、コストが増すものである。更に、溶剤の
回収等による環境に影響を及ぼす事項も含んでいるた
め、更なる改良が必要であった。

【００１６】また、従来の中間転写体等の電子写真に用
いられる導電性部材は、ゴム、エラストマー、樹脂等を
基材とし、これにフィラー系導電性材料、例えば、一般
の導電性カーボン、導電性金属粉、カーボン繊維等のフ
ィラー系導電性材料を添加して所定の電気抵抗に調整し
ているが、所定の電気抵抗にするためには、これらのフ
ィラー系の導電性付与材料を多量に添加しなければなら
ず、導電性部材自身の硬度が高くなってしまう等の欠点
があったり、基材中に単に分散して存在しているため、
分散工程を特に考慮しないと、半導電性といえる中抵抗
領域の導電性部材を得ようとした場合、導電層の電気抵
抗のばらつきを小さく保つことが難しい等の欠点があっ
た。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、第１
の画像担持体から中間転写体への転写効率、及び中間転
写体から第２の画像担持体への転写効率が極めて高く、
かつ低コストで、工程数が少なく、多様性に優れた中間
転写体、中間転写体の製造方法及び画像形成装置を提供
することにある。

【００１８】本発明の別の目的は、画像転写抜けがな
く、画像濃度ムラの発生しない、耐久性に富んだ中間転
写体、中間転写体の製造方法及び画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、第１の
画像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写した
後、第２の画像担持体上に更に転写する画像形成装置に
用いる中間転写体において、成型用原料を押出し機で円
筒状に溶融押し出しし、所望の形状寸法に成型された中
間転写体が、熱可塑性樹脂及びイオン導電性抵抗制御剤
を含有し、かつ環状ダイスの先端から押出し機の押出し
によって円筒状溶融物を吐出することで得られた部材で
あり、環状ダイスのダイス直径に対して、得られた中間
転写体の直径の比が０．５〜４．０である中間転写体、
中間転写体の製造方法及び画像形成装置が提供される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００２１】図２に本発明に係わる成型装置を示す。本
装置は基本的には、押出し機、押出しダイス、空気吹き
込み装置よりなる。図２は、２層構成ベルト成型用に押
出し機１００及び１１０と２基具備しているが、少なく
とも本発明においては１基有していればよい。

【００２２】次に、単層の中間転写体の製造方法につい
て述べる。まず、樹脂、抵抗制御剤、添加剤等を所望の
処方に基づき、予め予備混合後、混練分散をせしめた成
型用原料を押出し機１００に具備したホッパー１２０に
投入する。押出し機１００は、成型用原料が後工程での
ベルト成型が可能となる溶融粘度となり、また原料相互
が均一分散するように、設定温度及び押出し機のスクリ
ュー構成が選択される。成型用原料は、押出し機１００
中で溶融混練され溶融体となり押出しダイス１４０に入
る。押出しダイス１４０は、気体導入路１５０が配設さ
れており、気体導入路１５０より空気等の気体が押出し
ダイス１４０に吹き込まれることにより、押出しダイス
１４０を通過した溶融体は径方向に膨張する。

【００２３】膨張した成型体は、冷却リング１６０によ
り冷却されつつ上方向に引き上げられる。この時、寸法
安定ガイド１７０の間を通過することより最終的な形状
寸法１８０が決定される。更に、これを所望の幅に切断
することにより、本発明の中間転写体（中間転写ベル
ト）２０を得ることができる。

【００２４】前述の説明は単層ベルトに関してであった
が、２層の場合は図２に示されるように更に押出し機１
１０を配置し、押出し機１００の混練溶融体と同時に２
層用の押出しダイス１４０へ、押出し機１１０の混練溶
融体を送り込み、２層同時に拡大膨張させ２層ベルトを
得ることができる。もちろん３層以上の時は、層数に応
じ相応に押出し機を準備すれば良い。図３〜図５に２層
及び３層構成の中間転写ベルトを例示する。

【００２５】このように本発明は、単層のみならず多層
構成の中間転写ベルトを一段工程で、かつ短時間に寸法
精度良く、成型することが可能である。この短時間成型
が可能ということは、大量生産及び低コスト生産が可能
であることを十分示唆するものである。

【００２６】加えて、環状ダイスの先端から押出し機の
押出しによって円筒状溶融物を吐出して中間転写体を得
る時に、環状ダイスのダイス直径（Ｄ１）と中間転写体
の直径（Ｄ２）との比（Ｄ２／Ｄ１）を０．５〜４．
０、特にＤ２／Ｄ１が１．０〜４．０の場合、中間転写
体の肉厚をダイギャップよりも薄くすることができるの
で、中間転写体の肉厚精度が向上して好ましい。また、
Ｄ２／Ｄ１を１．０以上とすると、中間転写体が周方向
に延伸されるために、周方向のヤング率が向上して、副
走査方向の色ずれが低減するという利点も有する。ここ
で、Ｄ２／Ｄ１が４．０を越えると、膨張した円筒の安
定性が悪くなり、良好な寸法精度や平滑性が得られなく
なる。

【００２７】Ｄ２／Ｄ１を１．０以上とする場合の方法
としては、環状ダイスの先端から押出し機の押出しによ
って吐出された円筒状溶融物に大気圧以上の気体を吹き
込むことによって、円筒を膨張させながら連続的に成型
させる方法が良好な肉厚精度を得やすいので好ましい。
この時、吹き込まれる気体は空気以外に窒素、アルゴ
ン、二酸化炭素等を選択することができるが、これに限
ったものではない。

【００２８】ここで、溶融粘度の低い樹脂を使用した場
合、環状ダイスから押出された円筒を膨らまそうとして
も穴が開く等うまく膨らまず、Ｄ２／Ｄ１を１．０以下
にせざるを得ない場合がある。その場合でもＤ２／Ｄ１
をできるだけ大きく、具体的にはＤ２／Ｄ１を０．５以
上にすることで、得られる中間転写体の肉厚精度の悪化
を最小限に留めることができる。好ましいＤ２／Ｄ１の
値は０．８〜２．５、より好ましい範囲は０．９〜２．
０である。

【００２９】図６は、本発明にかかる中間転写体の別の
製造方法である。

【００３０】ホッパー１２０に投入された成型用原料
は、押出し機１００を通過する過程で均一に分散された
溶融体となり、環状押出しダイス１４１から押出され
る。内部冷却マンドレル１６５に、押出されたベルト内
面は接触しつつ冷却され、所望寸法１８０に整えられ本
発明の中間転写ベルト２０を得る。この時の環状ダイス
のダイス直径（Ｄ１）と中間転写体の直径（Ｄ２）との
比（Ｄ２／Ｄ１）は、好ましくは０．５〜４．０であ
り、より好ましくはＤ２／Ｄ１が１．０〜４．０の範囲
である。

【００３１】本発明において、熱可塑性樹脂とは、加熱
によって軟化ないし溶融し、成型することが可能となる
樹脂である。例えば、エチレン−ビニルアルコール共重
合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボ
ネート、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート等）、メタクリル樹脂、脂
肪族又は脂肪族以外のポリアミド、変性ポリフェニレン
エーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレー
ト、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアミド
イミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテル・エーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポ
リエーテルニトリル、脂肪族ポリケトン、ポリメチルペ
ンテン、フッ素樹脂（ポリフッ化ビニリデン、エチレン
−４フッ化エチレン共重合体、４フッ化エチレン−パー
フロロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化エチレ
ンプロピレン共重合体、４フッ化エチレン等）等から選
ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することがで
き、またその他公知の熱可塑性樹脂（例えば、ポリマー
アロイ）等、上記の材料に限定されるものではない。

【００３２】また、本発明の中間転写体の電気抵抗値を
調節するためのイオン導電性抵抗制御剤としては、ラウ
リルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルア
ンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、
ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメ
チルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモ
ニウニウム塩の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素
酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩、
塩化ベンジル塩等のハロゲン化ベンジル塩等の第四級ア
ンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホ
ン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコー
ルエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコ
ール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイ
ド付加燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤、各種ベ
タイン等の両性イオン界面活性剤、高級アルコールエチ
レンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステ
ル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電
防止剤等の帯電防止剤、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＮａＣｌ
Ｏ₄、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣ
Ｎ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等のＬｉ⁺、Ｎａ⁺、Ｋ⁺等の周
期律表第１族の金属塩、あるいはＮＨ₄ ⁺の塩等の電解
質、またＣａ（ＣｌＯ₄）₂等のＣａ²⁺、Ｂａ²⁺等の周期
律表第２族の金属塩及びこれらの帯電防止剤が、少なく
とも１個の水酸基、カルボキシル基、一級ないし二級ア
ミン基等のイソシアネートと反応する活性水素を有する
基を持ったものが挙げられる。更に、それら等と１，４
ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等の多価アルコールとその誘導体等の錯体あるいは
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体が挙
げられ、これらの中から選ばれる１種類あるいは２種類
以上を使用することができる。ただし、その他公知のイ
オン導電性抵抗制御剤等、上記の材料に限定されるもの
ではない。

【００３３】これらの熱可塑性樹脂及びイオン導電性抵
抗制御剤が中間転写体に含有されていることで、電気抵
抗のばらつきを小さくすることができ、第１の画像担持
体から中間転写体への転写効率、及び中間転写体から第
２の画像担持体への転写効率が極めて高いものとなる。

【００３４】更に、イオン導電性抵抗制御剤としては、
熱可塑性樹脂との相溶性が良好である陽イオン性又は陰
イオン性界面活性剤が好ましく、中でも高温多湿下の耐
久による長時間の通電状態においても、中間転写体の抵
抗値の変動がほとんど見られない第四級アンモニウム塩
が特に好ましい。

【００３５】一方、中間転写体に処方されるイオン導電
性抵抗制御剤量は、本発明の製造方法と不可分の関係に
ある。イオン導電性抵抗制御剤量が２０重量％を越える
と、同時に処方される熱可塑性樹脂がどんなに延伸、拡
大が可能な柔軟な樹脂であっても、押出し機を通過後、
塑性的な溶融体となり、所望の拡大膨張を行うことがで
きない。また、仮に拡大膨張できたとしても成型時の添
加量が多いためイオン導電性抵抗制御剤粒子起因のブ
ツ、フィッシュアイや穿孔が頻発し、それが起因となる
画像転写抜けが発生する。

【００３６】また、特開平３−８９３５７号公報及び特
開平５−３４５３６８号公報に押出し成型に関し、抵抗
制御剤の添加物に言及しているが、本発明の如き気体を
吹き込む成型法とは全く異なるものである。加えて、イ
オン導電性抵抗制御剤は、分散性に優れる反面、湿度依
存性が大きいため多量に使用すると、この場合も画像転
写抜けの原因となる。そのため本発明においては、イオ
ン導電性抵抗制御剤量としては２０重量％以下とするこ
とが好ましく、より好ましくは１０重量％以下である。

【００３７】また、イオン導電性抵抗制御剤が含有され
ていなければ、成型時に上述のような問題は当然発生し
ない。しかし本発明の中間転写体を構成するためには、
中間転写体の抵抗値が１×１０⁰〜１×１０¹⁴Ωの間の
所望の値となるような成型用原料を用いることが必要で
あり、そのためには高抵抗樹脂に抵抗制御剤を含有させ
抵抗調整する本発明の方法が容易で好ましい。ここで、
中間転写体の抵抗値が１×１０⁰〜１×１０¹⁴Ωである
と、本発明における画像成型装置の転写及びクリーニン
グの設定条件が合わせ易く好ましい。

【００３８】中間転写体の抵抗値の測定方法は、以下の
通りである。（１）中間転写ベルト２０を図７に示したように張架
し、中間転写ベルト２０を２本の金属ローラ２０２及び
２０３で挟み、直流電源、適当な抵抗値を持つ抵抗器、
電位差計をつなぐ。（２）駆動ロールにて中間転写ベルト表面の移動速度が
１００〜３００ｍｍ／秒になるようにベルトを駆動す
る。（３）直流電源から１００Ｖ〜１ｋＶの範囲内で電圧を
回路に印加し、抵抗器の両端の電位差Ｖｒを電位差計に
て読む。なお、測定時の雰囲気は、気温２３±５℃／湿
度５０±１０％ＲＨとする。（４）得られた電位差Ｖｒから、回路に流れる電流値Ｉ
を求める。（５）中間転写ベルトの抵抗値＝印加電圧／電流値Ｉ。

【００３９】本発明の製造方法により得られる中間転写
体は、環状ダイスから押出して製造されるので、継ぎ目
のない半導電性シームレスベルトである。従って、継ぎ
目に起因する抵抗ムラや表面の凹凸がないため、画像濃
度ムラや耐久中の寸法変化、破断等の不具合は起こり難
い。

【００４０】また、環状ダイスの先端から押出し機の押
出しによって円筒状溶融物を吐出して中間転写体を得る
時に、環状ダイスのダイギャップより熱可塑性状樹脂部
材の肉厚が薄くなるようにして筒状の中間転写体を形成
すると、熱可塑性樹脂の肉厚精度を向上させることがで
きる。その理由は、次のように考えられる。

【００４１】中間転写体の肉厚は５０〜３００μｍ程度
という薄さであり、中間転写体の肉厚とダイギャップの
値を同一にした場合には、例えばダイギャップが１０μ
ｍズレれば中間転写体の肉厚も１０μｍズレてしまう。
一方、ダイギャップよりも中間転写体の肉厚が薄くなる
ようにした場合、例えば１ｍｍのダイギャップで１５０
μｍの肉厚の中間転写体を作る場合、ダイギャップが１
０μｍズレても中間転写体の肉厚は１．５μｍしかズレ
ない。従って、「ダイギャップ＞中間転写体の肉厚」と
した場合には、中間転写体の肉厚精度が向上すると考え
られる。なお、ここでいう肉厚精度とは、目標値に対す
る中間転写体の平均肉厚のズレ及び中間転写体の肉厚の
ムラの両者を指す。

【００４２】また、環状ダイスの先端から押出し機の押
出しによって円筒状溶融物を吐出して中間転写体を得る
時に、円筒状溶融物の吐出速度よりもフィルムの引き取
り速度を速くして円筒状の中間転写体を得ると、中間転
写体の肉厚精度の向上と共に、長手方向（スラスト方
向）のヤング率の向上が実現できる。その理由は、以下
のように考えられる。

【００４３】まず、肉厚精度向上の理由について述べ
る。溶融樹脂を環状ダイスから押出す時、バラス効果に
より、ダイギャップよりも押出された円筒の肉厚の方が
大きくなろうとする（ダイスウェル）。従って、ダイギ
ャップのズレが増幅されて中間転写体の肉厚に反映され
る。しかし、吐出速度よりもフィルムの引き取り速度を
速くしておけば、中間転写体が引き伸ばされて薄くなる
ために、肉厚のズレ（及び肉厚ムラ）の絶対値は減少す
る。

【００４４】次に、ヤング率向上の理由について述べ
る。吐出速度よりも押出された円筒の引き取り速度を速
くすると、円筒がマシーンディレクション（ＭＤ）方向
に１軸延伸された状態となる。このため、中間転写体の
長手方向のヤング率が向上して、レーザースキャナーの
主走査方向の色ずれ（異なる色のトナーを重ねる時のず
れ）が減少するので好ましい。

【００４５】なお、中間転写体の製造工程において、円
筒状溶融物を押出すための押出し機として２軸押出し機
を使用すると、ポリマーと各種添加剤の分散混合が良好
に行われるので、分散工程の省力化あるいは省略が可能
となる。従って、中間転写体を低コストで製造すること
が可能となる。また、分散混合が良好に行われると、分
散強度による抵抗変動（抵抗ムラ）が小さくなり、転写
ステーション間（１次転写と２次転写）での電源の干渉
による転写不良や、抵抗が低い部分に電流が集中するこ
とによる転写ムラ及びリーク（絶縁破壊）等が発生し難
くなって好ましい。

【００４６】また、中間転写体を所望の幅に整える場
合、環状ダイスの先端から押出し機の押出しによって吐
出された円筒状フィルムを長手方向に直交する方向に連
続的に切断して得ることが好ましい。直交の方向に連続
的に切断しない場合は、中間転写体の幅（長手方向寸
法）が場所によって異なり易いので、支持ローラに張架
して回転させる際に蛇行して皺が生じ易くなり、良好な
画像が得られなくなる。

【００４７】また、中間転写体の周方向（ラジアル方
向）における体積抵抗率の最大値を最小値の１００倍以
内にすることが好ましい。１００倍を越えると、周方向
の転写ムラの発生や、ステーション間での電源の干渉
（例えば、１次転写のバイアス電源と２次転写のバイア
ス電源の干渉）が発生してしまう場合がある。

【００４８】また、中間転写体の周方向（ラジアル方
向）における表面抵抗率の最大値を最小値の１００倍以
内にすることが好ましい。１００倍を越えると、ステー
ション間での電源の干渉（例えば、１次転写のバイアス
電源と２次転写のバイアス電源の干渉）が発生してしま
う場合がある。

【００４９】また、中間転写体の長手方向（スラスト方
向）における体積抵抗率の最大値を最小値の１００倍以
内にすることが好ましい。１００倍を越えると、長手方
向の転写ムラの発生や、抵抗最小部位に過大な電流が流
れ込むことによる中間転写体の絶縁破壊、画像形成層装
置の誤動作が起こる場合がある。

【００５０】また、中間転写体の長手方向（スラスト方
向）における表面抵抗率の最大値を最小値の１００倍以
内にすることが好ましい。１００倍を越えると、長手方
向の転写ムラの発生や、中間転写体上の転写残トナーを
転写残トナー帯電部材により帯電させて、その後に転写
残トナーをクリーニングする際に、転写残トナー帯電部
材から印加されるバイアスが中間転写体の低抵抗部分に
集中して流れることにより、中間転写体上の転写残トナ
ーを均一に帯電することができなくなってクリーニング
不良になるからである。

【００５１】なお、本発明において体積抵抗率及び表面
抵抗率の測定は、以下のようにして行うものとする。

【００５２】＜測定機＞抵抗計；超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社
製）試料箱；超高抵抗測定用試料箱ＴＲ４２（アドバンテス
ト社製）（主電極は直径２２ｍｍ、ガード・リング電極は内径４
１ｍｍ、外径４９ｍｍである）＜サンプル＞中間転写体（肉厚３０〜３００μｍ程度）
を直径５６ｍｍの円形に切断する。切断後、片面はその
全面をＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により電極を設け、もう一方の
面はＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径２５ｍｍの主電極と内
径３８ｍｍ、外径５０ｍｍのガード・リング電極を設け
る。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０
（日立製作所製）で蒸着操作を２分間行うことにより得
られる。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとす
る。

【００５３】＜測定条件＞測定雰囲気；２３℃／湿度５５％（なお、測定サンプルは予め２３℃／湿度５５％の雰囲
気に１２時間以上放置しておく）測定モード；プログラムモード５（ディスチャージ１０秒、チャージ及びメジャー３０
秒）印加電圧；１〜１０００（Ｖ）印加電圧は、本発明の画像形成装置で使用される中間転
写体及び転写部材に印加される電圧範囲の一部である１
〜１０００Ｖの間で任意に選択できる。また、サンプル
の抵抗値、厚み、絶縁破壊強さ等に応じて、上記印加電
圧の範囲において、使用される印加電圧は、適時変える
ことができる。また、印加電圧のいずれか一点の電圧で
測定された複数個所の体積抵抗率及び表面抵抗率が、本
発明の抵抗率の範囲に含まれれば、本発明の目的とする
抵抗率の範囲であると判断される。

【００５４】成型後の中間転写体の肉厚の範囲は５０〜
３００μｍであり、好ましくは５５〜２５０μｍ、より
好ましくは６０〜２００μｍである。本発明は押出しダ
イスより押し出しされた混練溶融体が膨張するため、電
気抵抗の制御性と相俟って成型体の肉厚はある程度制限
を受ける。

【００５５】３００μｍを越える肉厚みは、均一な拡大
膨張が得がたく電気抵抗の均一性に難が生じ易く、同時
に肉厚が厚い分、膜厚の均一性は得にくくなる。更に、
この膜厚大を有するベルトを中間転写体として用いる場
合かなりの剛性と乏しい柔軟性のため円滑な走行性を妨
げベルト走行中に撓み、寄り等が生じ易くなる。５０μ
ｍ未満の肉厚は、中間転写体としての引張り強度の低
下、ベルトを張架回転させた耐久中に緩和が生じ徐々に
伸びが発生する等、実用上問題を有するものである。本
発明の製造方法では５０μｍ未満のベルトの製造は薄層
ゆえ、電気抵抗の安定性等ができ対応は可能であるが、
上記の実用上の問題より適しない。

【００５６】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。実施例中の「部」は重量部である。

【００５７】（実施例１）ポリエチレンテレフタレート樹脂６０部ポリカーボネート樹脂４０部過塩素酸リチウム８部上記の配合を２軸の押出し混練機で混練せしめ、所望の
電気抵抗になるように過塩素酸リチウムを充分にバイン
ダー樹脂中に均一分散させ、成型用原料（１）を得た。
更に、これを１〜２ｍｍの粒径の混練物とした。

【００５８】次に、図２に示される１軸押出し機１００
のホッパー１２０へ前記混練物を投入し、加熱溶融押出
すことにより、溶融体とした。溶融体は引き続いて、直
径１００ｍｍ、厚さ３００μｍの環状単層用押出しダイ
ス１４０に導かれた。更に、そこで気体導入路１５０よ
り空気を吹き込み膨張させ、最終的な形状寸法１８０と
して直径１４０ｍｍ、肉厚１２０μｍとした。更に、ベ
ルト巾２５０ｍｍで切断し、中間転写体（１）を得た。

【００５９】この中間転写体（１）の抵抗値は、５．５
×１０⁹Ωであった。また、前記電気抵抗測定装置（ア
ドバンステスト社製）を用い、１００Ｖ印加して、上記
のベルトを図８に示されるように周方向に４箇所、各位
置での軸方向に２箇所、計８箇所で測定を行い、ベルト
内の体積抵抗率及び表面抵抗率のバラツキを測定した
が、８箇所の測定値は２桁以内に収まっていた。同様の
位置での肉厚測定のバラツキは１２０μｍ±１０μｍの
範囲であった。中間転写体の目視観察によると、表面に
はブツ、フィッシュアイ等の異物、成型不良は見られな
かった。

【００６０】この中間転写体（１）を図１に示されるフ
ルカラー電子写真装置に装着し、８０ｇ／ｍ²紙にフル
カラー画像をプリントし、以下のように転写効率を定義
して、転写効率の測定を行った。

【００６１】１次転写効率（感光ドラムから中間転写ベ
ルトへの転写効率）＝中間転写ベルト上の画像濃度／
（感光ドラム上の転写残画像濃度＋中間転写ベルト上の
画像濃度）。

【００６２】２次転写効率（中間転写ベルトから紙への
転写効率）＝紙上の画像濃度／（紙上の画像濃度＋中間
転写ベルト上の転写残画像濃度）。

【００６３】この中間転写体（１）の１次転写効率及び
２次転写効率は、それぞれ９５％、９２％と良好であっ
た。そして、フルカラー画像５０００枚の連続プリント
を行った。初期より画像濃度ムラや画像転写抜けもな
く、５０００枚耐久後も永久伸びに起因する色ズレやク
リーニング不良のない良好な画像を得られた。更に、表
面にヒビ割れ、削れ及び摩耗が生ずることなく、初期と
同様の表面性のままであった。

【００６４】（実施例２）ポリブチレンテレフタレート樹脂７０部ポリアセタール樹脂３０部脂肪族スルホン酸塩５部上記の配合を２軸押出し機で、混錬分散し、均一な混錬
物を得た。これを成型材料（２）とした。次いで、実施
例１と同様にして、直径１４１ｍｍ、肉厚１２５μｍ、
ベルト巾２５０ｍｍの中間転写体（２）を得た。

【００６５】この中間転写体（２）の抵抗値は１．３×
１０¹⁰Ωであった。更に、図８における中間転写体内の
８箇所での体積抵抗率及び表面抵抗率の一様性は、周方
向、長手方向とも１桁以内に収まっていた。同様の位置
での肉厚測定のバラツキは１２５μｍ±１２μｍの範囲
であった。中間転写体の目視観察によると、表面にはブ
ツ、フィッシュアイ等の異物、成型不良は見られなかっ
た。また、この中間転写体（２）の１次転写効率及び２
次転写効率は、それぞれ９７％、９３％と良好であっ
た。

【００６６】次に、実施例１と同様にして、フルカラー
画像５０００枚の連続プリントを行ったが、初期より画
像濃度ムラや画像転写抜けもなく、５０００枚耐久後も
永久伸びに起因する色ズレやクリーニング不良のない良
好な画像を得られた。更に、表面にヒビ割れ、削れ及び
摩耗が生ずることなく、初期と同様の表面性のままであ
った。

【００６７】（実施例３）脂肪族スルホン酸塩の代わり
に過塩素酸テトラブチルアンモニウムを使用するとした
以外は、実施例２と同様にして成型材料（３）とした。
次いで、実施例１と同様にして、直径１４３ｍｍ、肉厚
１２６μｍ、ベルト巾２５０ｍｍの中間転写体（３）を
得た。

【００６８】この中間転写体（３）の抵抗値は８．７×
１０¹⁰Ωであった。更に、図８における中間転写体内の
８箇所での体積抵抗率及び表面抵抗率の一様性は、周方
向、長手方向とも１桁以内に収まっていた。同様の位置
での肉厚測定のバラツキは１２６μｍ±１１μｍの範囲
であった。中間転写体の目視観察によると、表面にはブ
ツ、フィッシュアイ等の異物、成型不良は見られなかっ
た。また、この中間転写体（３）の１次転写効率及び２
次転写効率は、それぞれ９８％、９６％と良好であっ
た。

【００６９】次に、実施例１と同様にして、フルカラー
画像５０００枚の連続プリントを行ったが、初期より画
像濃度ムラや画像転写抜けもなく、５０００枚耐久後も
永久伸びに起因する色ズレやクリーニング不良のない良
好な画像を得られた。

【００７０】また、高温多湿下（３０℃／８０％）のフ
ルカラー画像５０００枚の連続プリント後においても、
中間転写体の抵抗変動起因と考えられる画像不良は発生
せず、初期と変わらない良好な画像が得られた。更に、
表面にヒビ割れ、削れ及び摩耗が生ずることなく、初期
と同様の表面性のままであった。

【００７１】（実施例４）図６に示される、直径１８０
ｍｍ、ダイギャップの巾２１０μｍのスパイラルダイよ
りなる押出しダイス１４１を具備した押出し機１００に
実施例１の成型用原料（１）をホッパー１２０より供給
し、円筒状に押出した。押出されたベルトは冷却用マン
ドレルに内面を接触し、冷却されつつ、延伸され、所望
の寸法、及び厚みとされ、直径１３８ｍｍ、肉厚１３０
μｍ、ベルト巾２５０ｍｍの中間転写体（４）を得た。

【００７２】この中間転写体（４）の抵抗値は６．８×
１０⁹Ωであった。更に、図８における中間転写体内の
８箇所での体積抵抗率及び表面抵抗率の一様性は、周方
向、長手方向とも２桁以内に収まっていた。同様の位置
での肉厚測定のバラツキは１３０μｍ±１０μｍの範囲
であった。中間転写体の目視観察によると、表面にはブ
ツ、フィッシュアイ等の異物、成型不良は見られなかっ
た。また、この中間転写体（４）の１次転写効率及び２
次転写効率は、それぞれ９４％、９０％と良好であっ
た。

【００７３】次に、実施例１と同様にして、フルカラー
画像５０００枚の連続プリントを行ったが、初期より画
像濃度ムラや画像転写抜けもなく、５０００枚耐久後も
永久伸びに起因する色ズレやクリーニング不良のない良
好な画像を得られた。更に、表面にヒビ割れ、削れ及び
摩耗が生ずることなく、初期と同様の表面性のままであ
った。

【００７４】（比較例１）過塩素酸リチウムの代わりに
導電性カーボンを３０部添加するとした以外は、実施例
１と同様にして、成型用原料（５）を得た。更に、中間
転写体の製造法も実施例１と同様に製造し、直径１４２
ｍｍ、肉厚１４０μｍ、ベルト巾２５０ｍｍの中間転写
体（５）を得た。

【００７５】中間転写体（５）の電気抵抗は１．５×１
０⁶Ωであったが、抵抗測定中、抵抗値が収束せず、不
安定な測定であった。更に、図８における中間転写体内
の８箇所での体積抵抗率及び表面抵抗率の一様性は、周
方向、長手方向とも３桁を越えており、部分的に低抵抗
部と高抵抗部が存在していた。肉厚のムラは１４０μｍ
±２０μｍであった。この中間転写体（５）の１次転写
効率及び２次転写効率は、それぞれ８３％、８０％であ
った。実施例１と同様に、フルカラー画像５０００枚の
連続プリントを行ったが、初期から画像濃度ムラ（特に
２色重ね合わせた時に著しい）、画像転写抜けが発生し
た。

【００７６】（比較例２）直径４０ｍｍの押出しダイス
１４０を用いた以外は実施例１と同様にして、直径１８
０ｍｍ、肉厚１３０μｍ、ベルト巾２５０ｍｍの中間転
写体（７）を得た。

【００７７】中間転写体（６）の電気抵抗は４．２×１
０¹⁰Ωであったが、抵抗測定中、抵抗値が収束せず、不
安定な測定であった。更に、図８における中間転写体内
の８箇所での体積抵抗率及び表面抵抗率の一様性は、周
方向、長手方向とも３桁を越えており、部分的に低抵抗
部と高抵抗部が存在していた。肉厚のムラは１８０μｍ
±３０μｍとバラツキの大きいものであった。

【００７８】この中間転写体（６）の１次転写効率及び
２次転写効率は、それぞれ８４％、８４％であった。実
施例１と同様に、フルカラー画像５０００枚の連続プリ
ントを行ったが、初期から画像濃度ムラ（特に２色重ね
合わせた時に著しい）、画像転写抜け等が発生し、耐久
によりヒビ割れ、キズ等が発生した。

【００７９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１の
画像担持体から中間転写体への転写効率、及び中間転写
体から第２の画像担持体への転写効率が極めて高く、低
コストで、工程数が少なく、多様性に優れ、画像転写抜
けがなく、画像濃度ムラの発生しない、耐久性に富んだ
中間転写体、中間転写体の製造方法及び画像形成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間転写体（中間転写ベルト）を用いたカラー
画像形成装置の概略図である。

【図２】本発明の中間転写体の製造方法の一例を示す装
置の概略図である。

【図３】本発明の２層構成からなる中間転写体（中間転
写ベルト）の部分概略図である。

【図４】本発明の３層構成からなる中間転写体（中間転
写ベルト）の部分概略図である。

【図５】本発明の３層構成からなる中間転写体（中間転
写ベルト）の全体概略図である。

【図６】本発明の中間転写体の製造方法の別の一例を示
す装置の概略図である。

【図７】本発明の中間転写体（中間転写ベルト）の抵抗
測定装置の概略図である。

【図８】本発明の中間転写体（中間転写ベルト）の体積
抵抗率及び表面抵抗率の測定位置の概略図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２１次帯電器３画像露光７クリーニング用帯電部材１０転写材ガイド１１給紙ローラ１３クリーニング装置１５定着装置２０中間転写ベルト２６，２８，２９バイアス電源４１イエロー色現像装置４２マゼンタ色現像装置４３シアン色現像装置４４ブラック色現像装置６１駆動ローラ６２１次転写ローラ６３２次転写ローラ６４２次転写対向ローラ１００，１１０１軸押出し機１２０，１３０ホッパー１４０，１４１押出しダイス１５０空気導入路１６０冷却リング１６５内部冷却マンドレル１７０安定板１８０成型後の口径２００駆動ローラ２０１，２０１，２０３金属ローラ２０４電源２０５抵抗器２０６電位差計Ｐ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲沢明彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者島田明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者芦邊恒徳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者松田秀和東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者草場隆東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林廣行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H032 AA05 BA05 BA09 4F207 AA23 AA24 AA28 AB13 AE10 AG08 AG16 AH33 AH53 AH79 KA00 KA17 KK13 KK64 KL88 KW23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の画像担持体上に形成された画像を
中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に転
写する画像形成装置に用いる中間転写体において、成型
用原料を押出し機で円筒状に溶融押し出しし、所望の形
状寸法に成型された該中間転写体が、熱可塑性樹脂及び
イオン導電性抵抗制御剤を含有し、かつ環状ダイスの先
端から押出し機の押出しによって円筒状溶融物を吐出す
ることで得られた部材であり、該環状ダイスのダイス直
径に対して、得られた該中間転写体の直径の比が０．５
〜４．０であることを特徴とする中間転写体。
【請求項２】前記イオン導電性抵抗制御剤が陽イオン
性又は陰イオン性界面活性剤である請求項１に記載の中
間転写体。
【請求項３】前記イオン導電性抵抗制御剤が第四級ア
ンモニウム塩である請求項１又は２に記載の中間転写
体。
【請求項４】前記中間転写体に含有されるイオン導電
性抵抗制御剤が２０重量％以下である請求項１〜３のい
ずれかに記載の中間転写体。
【請求項５】前記中間転写体が半導電性シームレスベ
ルトである請求項１〜４のいずれかに記載の中間転写
体。
【請求項６】前記中間転写体の抵抗値が１０⁰〜１０
¹⁴Ωである請求項１〜５のいずれかに記載の中間転写
体。
【請求項７】前記中間転写体の周方向における体積抵
抗率の最大値が最小値の１００倍以内である請求項１〜
５のいずれかに記載の中間転写体。
【請求項８】前記中間転写体の周方向における表面抵
抗率の最大値が最小値の１００倍以内である請求項１〜
５のいずれかに記載の中間転写体。
【請求項９】前記中間転写体の長手方向における体積
抵抗率の最大値が最小値の１００倍以内である請求項１
〜５のいずれかに記載の中間転写体。
【請求項１０】前記中間転写体の長手方向における表
面抵抗率の最大値が最小値の１００倍以内である請求項
１〜５のいずれかに記載の中間転写体。
【請求項１１】第１の画像担持体上に形成された画像
を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置に用いる中間転写体の製造方法に
おいて、成型用原料を押出し機で円筒状に溶融押し出し
し、所望の形状寸法に成型された該中間転写体が、熱可
塑性樹脂及びイオン導電性抵抗制御剤を含有し、かつ環
状ダイスの先端から押出し機の押出しによって円筒状溶
融物を吐出することで得られた部材であり、該環状ダイ
スのダイス直径に対して、得られた該中間転写体の直径
の比が０．５〜４．０であることを特徴とする中間転写
体の製造方法。
【請求項１２】前記環状ダイスのダイギャップより、
成型された中間転写体の肉厚のほうが薄い請求項１１に
記載の中間転写体の製造方法。
【請求項１３】前記環状ダイスの先端から押出し機の
押出しによって吐出された円筒状溶融物の吐出速度より
も速い引取速度で円筒状フィルムを引き取る請求項１１
又は１２に記載の中間転写体の製造方法。
【請求項１４】前記環状ダイスの先端から押出し機の
押出しによって吐出された円筒状溶融物に、大気圧以上
の気体を吹き込むことにより円筒状フィルムを膨張させ
ながら連続的に成型させる請求項１１〜１３のいずれか
に記載の中間転写体の製造方法。
【請求項１５】前記円筒状溶融物を押出しする押出し
機が、２軸押出し機である請求項１１〜１４のいずれか
に記載の中間転写体の製造方法。
【請求項１６】前記環状ダイスの先端から押出し機の
押出しによって吐出された円筒状フィルムを、長手方向
に直交する方向に所定の長さで切断することによりベル
トとする請求項１１〜１５のいずれかに記載の中間転写
体の製造方法。
【請求項１７】第１の画像担持体上に形成された画像
を中間転写体に転写した後、第２の画像担持体上に更に
転写する画像形成装置において、成型用原料を押出し機
で円筒状に溶融押し出しし、所望の形状寸法に成型され
た該中間転写体が、熱可塑性樹脂及びイオン導電性抵抗
制御剤を含有し、かつ環状ダイスの先端から押出し機の
押出しによって円筒状溶融物を吐出することで得られた
部材であり、該環状ダイスのダイス直径に対して、得ら
れた該中間転写体の直径の比が０．５〜４．０であるこ
とを特徴とする画像形成装置。